你真的了解前端内存管理吗？

本文主要是介绍你真的了解前端内存管理吗？，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

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往往我们意识里觉得内存管理是后端的事情，单并非如此，前端也需要关注内存使用情况。前端为什么也需要关注内存呢？一方面防止内存占用过大导致页面卡顿，甚至没有响应；另一方面Node.js使用V8引擎，内存管理对于服务端至关重要，因为服务端的持久性，内存更容易积累造成内存溢出。

js 垃圾回收机制

js是通过垃圾回收机制来自动管理内存的，这种方式有自己的利弊：

• 好处：大幅简化程序中都内存管理代码，减轻开发者的负担；同时减少长时间运转造成的内存泄漏问题
• 坏处：开发者无法掌控内存管理，我们无法强迫其进行垃圾回收，进行管理
  我们来一起了解js 的几种简单的垃圾回收策略：

1. 引用计数

目前主要是IE8 以下的浏览器使用，现代浏览器都弃用了这种方式。基本原理：记录跟踪每个值被引用的次数，被引用一次，次数就加一；被释放就减一；为零时就释放当前值所占内存。

2. 标记清除

当前国内外主流浏览器都是使用标记清除作为垃圾回收策略。其策略可以简单的理解为：

• 当变量进入环境（例如，在函 数中声明一个变量）时，将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲，永远不能释放进入环境的变量所占用的内存，因为只要执行流进入相应的环境，就可能会用到它们。
• 当变量离开环境时，则将其标记为“离开环境”。
  我们可以使用任何方式来标记变量。比如，可以通过翻转某个特殊的位来记录一个变量何时进入环境， 或者使用一个“进入环境的”变量列表及一个“离开环境的”变量列表来跟踪哪个变量发生了变化。如下例子简单的反映了标记清除的定义：

function fn(){
    let a = 'hello';    // 被标记"进入环境"
    let b = 'world';    // 被标记"进入环境"
}
fn(); // 执行完毕后之后，a和b又被标记"离开环境"，被回收

整个流程其实可以有如下的概括：

1. 垃圾收集器在运行的时候会给存储在内存中的所有变量都加上标记（当然，可以使用任何标记方式）。
2. 它会去掉环境中的变量，以及被环境中的变量引用的变量的标记。
3. 此后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量（因为环境中的变量已经无法访问到这些变量了）。
4. 最后，垃圾收集器完成内存清除工作，销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。

V8 内存控制

Node 基于 V8 构建，而 V8 的内存管理机制主要是在浏览器中使用，完全可以满足前端页面中的所有需求，但是在 Node 中却限制了开发者随心所欲使用大内存的想法。Node 中只能使用部分内存，64位系统下约为1.4GB，32位系统下约为0.7GB，在这种限制下，将会导致 Node 无法操作大内存对象，比如将一个 2GB 的文件读入内存，即使物理内存有64 GB，也没有办法完成，这个时候我们可以使用 Buffer 类，来完成大内存文件的读取。V8 的垃圾回收策略主要基于一种分代式的机制，将内存空间分为新生代和老生代。

1. 新生代内存

新生代内存有如下特点：

1. 管理对象的存活时间较短
2. 占用空间比老生代空间小很多
3. 垃圾回收频繁
   新生代内存的垃圾回收采用的是 Scavenge 算法，在Scavenge的具体实现中,主要采用了Cheney算法，其工作原理是典型的牺牲空间换取时间的算法：
4. 新生代空间分为两个空间，称为semispace。处于使用状态的叫做 From 空间，处于闲置的叫 To 空间，当我们分配对象时，先是在 From 空间中进行分配。
5. 开始垃圾回收时，会检查 From 空间中的存活对象，这些存活对象将被复制到 To 空间中，然后释放 From 空间中的内存。
6. 完成复制之后，From 空间与 To 空间对换
   

2. 老生代内存

新生代内存空间中，如果有生命周期较长的对象就会被复制到老生待内存空间中，能够被复制到老生代内存空间的对象需要满足以下条件：

1. 对象是否经历过一次 Scavenge 回收。如果经历过，就直接复制到老生代空间中，而不是 To 空间。
2. To 空间的内存使用占比是否超过 To 空间的 25%。 对象从 From 空间复制到 To 空间时，发现 To 空间的内存占比已经超过限制。因为To 空间将会变成 From空间，为了不影响后续的内存分配，会直接晋升到老生代空间中。
   对于老生代内存的回收，主要采用标记清除（Mark-Sweep）和标记整理（Mark-Compact）相结合的方式进行垃圾回收，其工作原理如下：
3. 在标记阶段遍历所有对象，并标记活着的对象；在随后的清除阶段中，只清除没有被标记的对象。
4. 为了解决内存碎片的问题，标记整理在标记完成后，将存活的对象移动到一端，然后释放存活对象这一端之外的空间。
   

3. 增量标记

为了避免出现 JavaScript 应用逻辑与垃圾回收器看到的不一致的情况，垃圾回收的基本算法都需要将应用逻辑暂停下来,待执行完垃圾回收后再恢复执行应用逻辑,这种行为被称为“全停顿"。长时间的"全停顿"垃圾回收会让用户感受到明显的卡顿，带来体验的影响。

为了降低垃圾回收带来的停顿时间,V8先从标记阶段入手,将原本要一口气停顿完成的动作改为增量标记(incremental marking),也就是拆分为许多小“步进”,每做完一“步进” 就让 JavaScript 应用逻辑执行一小会儿,垃圾回收与应用逻辑交替执行直到标记阶段完成。

参考文章：

《深入浅出 Node.js》

http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/04/memory-leak.html

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